有机室温磷光材料已成为当前化学和材料学科的研究热点，一系列具有长寿命室温磷光(RTP)特性的有机分子被相继报道。目前，由于纯有机化合物的RTP效应是在固态时被观察到，因此分子堆积方式与RTP特性之间的关系备受关注。分子二聚体是描述分子聚集状态十分有效的模型，也是被研究最为广泛的分子间相互作用形式，经常被用来解释分子堆积对RTP特性的影响。

图1 (A)问题的提出：分子二聚体在RTP发射过程中的确切作用是什么，以及这一问题的解决方案，其中F1表示单分子占主导的荧光，P1表示单分子占主导的磷光，F2表示单线态激基缔合物荧光，P2表示三线态激基缔合物磷光；(B)目标化合物CS-2COOCH3的分子设计策略。

图2 (A) CS-2COOCH3在不同状态下归一化的稳态发光光谱——晶态、研磨态和PMMA薄膜掺杂态；

(B) CS-2COOCH3在405 和505 nm处的荧光衰减曲线；

(C) CS-2COOCH3在不同状态下的磷光光谱；

(D) CS-2COOCH3晶体在430、460和490 nm处的磷光衰减曲线及其在关闭365 nm紫外灯照射后的室温磷光照片。

研究人员通过巧妙的分子设计首次获得了一个同时具有室温磷光、热活化延迟荧光和单线态激基缔合物发光的纯有机化合物，实现了对三重态激子和单重态激子衰减行为的深度解析。该项工作是首次尝试根据明确的实验结果揭示二聚体在RTP效应中的实际作用，借助独特的分子设计将分子二聚体在长寿命RTP发射中的作用及其激发态过程得以清楚展现。

图3 CS-2COOCH3晶体在不同温度下的光致发光光谱。

图4 (A) CS-2COOCH3的单晶结构分析；(B) CS-2COOCH3晶体中的单分子和分子二聚体T1态的自然跃迁轨道(NTO)计算。

图5 CS-2COOCH3光致发光的激发态过程示意图

 

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